TDMU
2(27)
Tạp chí Số
Khoa
học TDMU
ISSN: 1859 - 4433

Ứng dụng mô hình Sutton
trong
đánhTháng
giá ô nhiễm….
Số 2(27)
– 2016,
4 – 2016

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SUTTON TRONG ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM
KHÔNG KHÍ DO GIAO THÔNG Ở ĐẠI LỘ BÌNH DƢƠNG
Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết, Đinh Quang Toàn,
Nguyễn Thị Khánh Tuyền, Huỳnh Thị Kim Yến

Trường Đại học Thủ Dầu Một
TÓM TẮT
Giao thông là một trong những nguồn thải chính gây ô nhiễm môi trường không khí,
đặc biệt tại các khu vực có mật độ phương tiện lưu thông cao. Với tốc độ công nghiệp hóa,
đô thị hóa nhanh, đại lộ Bình Dương- cửa ngõ chính để lưu thông trên địa bàn tỉnh đã trở
nên đông đúc, quá tải và có khả năng gây ô nhiễm không khí bởi bụi và các khí thải, đặc
biệt vào các giờ cao điểm. Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm
không khí hai bên tuyến đại lộ Bình Dương do ảnh hưởng của hoạt động giao thông bằng
phương pháp mô hình hóa – mô hình Sutton kết hợp phần mềm Surfer. Kết quả mô phỏng
nồng độ các chất ô nhiễm chính như CO, NO2 và PM10trong mùa mưa và mùa khô đều nằm
trong giới hạn cho phép của QCVN 05:2013/BTNMT, chứng tỏ hoạt động giao thông trên

Bình (ranh giới với TP. Hồ Chí Minh) đến
kiện khí quyển (Bùi Tá Long, 2008). Hiện
cầu Tham Rớt (ranh giới với tỉnh Bình
nay, công cụ hệ thống thông tin địa lý
Phước) dài 64,1 km có chất lượng nền đường
(GIS) đang được xem là một trong những
tốt. Đại lộ này dẫn vào khu dân cư thành thị
công cụ mạnh trong đánh giá chất lượng và
đông đúc của Thủ Dầu Một – Mỹ Phước và
quản lý môi trường. Phần mềm Surfer được
là lối vào của những khu công nghiệp quan
sử dụng để xây dựng các đường bình đồ 2D
trọng như VSIP I, II, Việt Hương, Mỹ Phước,
và 3D. Bài báo này trình bày phương pháp
khu đô thị mới ở Bình Dương, Bàu Bàng…
32


TDMU Số 2(27)

Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết, Đinh Quang Toàn...

ứng dụng mô hình lan truyền Sutton và
phần mềm Surfer vào mô phỏng, đánh giá
mức độ ô nhiễm không khí do hoạt động
giao thông dọc đại lộ Bình Dương.
2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.1. Phương pháp khảo sát điều tra
thực địa


7 km

Nguyễn Thị Minh Khai

Đi qua các khu công nghiệp lớn, khu dân cư, cụm dân
cư, trường học, lưu lượng các phương tiện giao thông
thường cao, chủ yếu là xe máy vào các giờ cao điểm.

3

Giao lộ với đường Nguyễn Thị Minh

6,5 km

Khai - Ngã tư Phạm Ngọc Thạch
4

Ngã tư Phạm Ngọc Thạch-Ngã tư Sở

Đi qua khu trung tâm của thành phố Thủ Dầu Một, tập
trung dân cư đông đúc và các trường học, bệnh viện

5,5 km

Đi qua thành phố Thủ Dầu Một nhưng mật độ giao
thông thấp hơn, là cửa ngõ đi vào KCN VSIP II

Sao
5


đường phát thải liên tục cũng có thể xác
định theo công thức mô hình cải biên của
Sutton như sau:

Hình 1. Sơ đồ các tuyến đường khảo sát

Việc điều tra loại và số lượng các
phương tiện giao thông được thực hiện bằng
việc quay phim, các phương tiện trên các
đoạn đường khảo sát từ 6 giờ đến 21 giờ, mỗi
giờ ghi hình 15 phút. Thực hiện tính toán,
quy đổi để thu được giá trị lưu lượng phương
tiện giao thông, xe/giờ. Việc ghi hình được
tiến hành 2 đợt: mùa khô (tháng 3) và mùa

( z h )
 ( z h)
2 z
0.8M e
 e 2 z

C ( x, z , h ) 
 zu
2

2





gian trung bình ngày và vào giờ cao điểm
7-8h.
3. Kết quả nghiên cứu

 Công suất nguồn thải (M)
Công suất nguồn thải M được xác định
theo công thức:

3.1. Lưu lượng phương tiện giao thông
Phương tiện giao thông trên đại lộ Bình
Dương được chia thành 3 nhóm chính: xe
gắn máy, xe tải trọng nhẹ và xe tải trọng
nặng. Kết quả khảo sát lưu lượng các
phương tiện giao thông được thể hiện ở
hình 2 cho thấy tuyến số 2 có lưu lượng
phương tiện lớn nhất và thấp nhất là tuyến
số 6. Đồng thời sự dao động về lưu lượng
phương tiện giao thông theo thời gian cũng
khác nhau giữa các tuyến, tuyến số 2 và số
4 dao động lớn nhất.

Trong đó: Mk,i: công suất nguồn thải k
đối với thông số i, (mg/m/s); EFk,i: hệ số
phát thải của nguồn thải k đối với thông số
i, (mg/xe/m); Qi: lưu lượng của phương tiện
giao thông k, (xe/s); k: loại phương tiện
giao thông (xe gắn máy, xe tải trọng nhẹ,
xe tải trọng nặng); i: chất ô nhiễm được
tính toán (CO, NO2, PM10).
 Lựa chọn thông số ô nhiễm:

TDMU Số 2(27)

Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết, Đinh Quang Toàn...

Bảng 2. Các hệ số phát thải chất ô nhiễm từ hoạt động giao thông
STT
1
2
3

Thông
số
NO2
CO
PM10

Đơn vị
g/km/xe
g/km/xe
g/km/xe

MC
0,05 ± 0,02
21,85 ± 8,67
0.236

Phương tiện
LDVs
1,9 ± 0,9
34,8 ± 15,5

ngày và 7h-8h (giờ cao điểm) vào 2 mùa
không khí xung quanh.
trong năm được thể hiện từ hình 3 đến hình
3.3.1. Nồng độ CO (biểu đồ phát tán CO dọc Đại lộ Bình Dương)
 Trung bình toàn tuyến
Hình 3
(7h) vào mùa
mưa

Hình 4
(7h) vào mùa
khô

Hình 5
(trung bình
ngày) vào
mùa mưa

Hình 6.
(trung bình
ngày) vào
mùa khô

35


TDMU Số 2(27)

Ứng dụng mô hình Sutton trong đánh giá ô nhiễm….


 Trung bình toàn tuyến
Hình 11
(7h) vào
mùa mưa

Hình 12
(7h) vào
mùa khô

36


TDMU Số 2(27)

Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết, Đinh Quang Toàn...

Hình 13
Trung bình
năm vào
mùa mưa

Hình 14
Trung bình
năm vào
mùa khô

 Tuyến số 2
Hình 15
Vào mùa
mưa dọc

So với giá trị giới hạn của QCVN 05:2013/BTNMT đối với NO2 trung bình giờ là 0,2
mg/m3 và trung bình ngày là 0,1 mg/m3, kết quả mô phỏng nồng độ khí NO2 trên toàn tuyến
đại lộ Bình Dương và tuyến số 2 thấp hơn rất nhiều lần.

3.3.3. Nồng độ bụi PM10 (biểu đồ phát tán PM10 dọc đại lộ Bình Dương)
 Trung bình toàn tuyến
Hình 19
(7h) vào
mùa mưa

Hình 20
(7h) vào
mùa khô

Hình 21
(TBN) vào
mùa mưa

Hình 22
(TBN)
vào mùa
khô

 Tuyến số 2
Hình 23
(7-8h)
vào mùa
mưa

38

ngày trên toàn tuyến đại lộ Bình Dương và
tuyến số 2 nhỏ hơn rất nhiều so với giá trị
giới hạn trung bình ngày của QCVN
05:2013/BTNMT (150 µg/m3). Điều này
chứng tỏ không có dấu hiệu ô nhiễm bụi
PM10 dọc đại lộ Bình Dương.

Bảng 3. So sánh kết quả nghiên cứu
Năm 2013

Kết quả tính toán Sutton
(cao 1,5m và 15m cách tâm đường)

Năm 2014

TT
PM10-7h
PM10-TBN
CO-7h
CO–TBN
NO2-7h
NO2–TBN

Mùa mưa

Mùa khô

Mùa mưa

Mùa khô

1
222
175
11
10

2
3
229
242
16
15

QCVN
05:2013/
BTNMT
(µg/m3)
150
30.000
200
100

Ghi chú: Thời điểm quan trắc và tính toán trong mùa khô: tháng 3
Thời điểm quan trắc và tính toán trong mùa mưa: tháng 9

Kết quả mô phỏng nồng độ CO và NO2
trên tuyến số 2 tương đương kết quả quan
trắc của tỉnh Bình Dương, riêng kết quả mô
phỏng hàm lượng PM10 thấp hơn rất nhiều
so với kết quả quan trắc, nguyên nhân do

thải ở tâm đường, do kết quả mô phỏng của
mùa khô đều thấp hơn rất nhiều so với
mô hình có phần cao hơn thực tế đối với
QCVN 05:2013/BTNMT, chứng tỏ hoạt
khu vực trên tuyến đường (ở khoảng cách
động giao thông nơi đây chưa gây ảnh
0-10m cách tâm đường) và gần mặt đất (ở
hưởng đáng kể đến môi trường không khí
độ cao 0-1m). Đối với những khu vực cách
xung quanh.
tâm đường 15m trở lên thì kết quả mô
phỏng khá chính xác.
APPLICATION OF SUTTON MODEL IN AIR POLLUTION BY ROAD
TRAFFIC ASSESSING IN BINH DUONG AVENUE
Nguyen Huynh Anh Tuyet, Dinh Quang Toan,
Nguyen Thi Khanh Tuyen, Huynh Thi Kim Yen
ABSTRACT
Transportation is one of the major air pollution sources, especially in the high traffic
density areas. With rapid industrialization, urbanization, Binh Duong avenue, the main
road-traffic way in Binh Duong province, becomes more crowded, overload and might
cause air pollution by dust and exhausted gas, particularly at rush hour. This research was
conducted in 2014 to assess the current situation of air pollution causing by transportation
along Binh Duong avenue with the application of Sutton model and Surfer software.
Althougt the disperssion of pollutants such as CO, NOx and PM10 in dry season were
higher than in wet season, the calculated concentrations were in limited range of QCVN
05:2013/BTNMT. These results show that transportation in Binh Duong avenue has not
impacted on the surrounding air environment.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hồ Quốc Bằng (2008), Nghiên cứu viết phần mềm tính toán tải lượng phát thải các chất ô
nhiễm không khí do giao thông đường bộ: trường hợp áp dụng cho TP.HCM, Viện Môi trường